水廠(chǎng)節(jié)能降耗精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇水廠(chǎng)節(jié)能降耗，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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關(guān)鍵詞: 水廠(chǎng)；節(jié)能降耗；問(wèn)題；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)各地水廠(chǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，用水量也不斷增加。我國(guó)各地的水廠(chǎng)基本都對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行了改造，以降低能源消耗。但是，還有一些水廠(chǎng)在生產(chǎn)的過(guò)程中，由于生產(chǎn)工藝、管理等等原因，使水廠(chǎng)的生產(chǎn)效率較低，對(duì)能源的損耗較大，使水廠(chǎng)的生產(chǎn)成本居高不下。不斷降低生產(chǎn)成本是我國(guó)各地水廠(chǎng)快速發(fā)展的重要的內(nèi)在動(dòng)力，因此，應(yīng)當(dāng)不斷采取多種有效措施，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)水廠(chǎng)的節(jié)能降耗。從而有效降低水廠(chǎng)生產(chǎn)成本，提高水廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、當(dāng)前水廠(chǎng)節(jié)能降耗存在的主要問(wèn)題

1、水廠(chǎng)電能損耗較為嚴(yán)重

首先，是水廠(chǎng)的水泵機(jī)組的電能損耗較為嚴(yán)重。目前，在我國(guó)的各類(lèi)水廠(chǎng)中，水泵機(jī)組的應(yīng)用較為普遍。在水廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程中，水泵機(jī)組消耗了大量的電能。由于設(shè)備、管理、技術(shù)等各種原因，我國(guó)水廠(chǎng)的水泵機(jī)組效率較低、能耗偏大、成本較高致。使泵站工程水廠(chǎng)的效益難以提高。究其根源，主要是由于供水量增長(zhǎng)速度較快，供水管網(wǎng)改造也較快，但是，很多水廠(chǎng)水廠(chǎng)的水泵機(jī)組卻沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行同步改造，使很多給水廠(chǎng)的水泵工作揚(yáng)程不斷下降，往往都是運(yùn)行在低效區(qū)運(yùn)行，使水泵的效率難以，造成大量電能的浪費(fèi)。另外，還有一些水廠(chǎng)加壓供水的選泵配置不盡合理，也導(dǎo)致大量的不必要的電能浪費(fèi)。

其次，是給水處理過(guò)程中的電能損耗較為嚴(yán)重。水處理過(guò)程中的電能損耗較為嚴(yán)重的主要原因，是由于資金和技術(shù)等制約，使我國(guó)的很多水廠(chǎng)自動(dòng)控制技術(shù)較為落后，加藥及污泥處理工藝不完善，尚未建立起完善的儀表控制和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，難以滿(mǎn)足水廠(chǎng)節(jié)能降耗的需要。

另外，是水廠(chǎng)的清水池的電能損耗較為嚴(yán)重。水廠(chǎng)的清水池在自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，具有調(diào)節(jié)水量、蓄存、進(jìn)行氯化消毒接觸的作用。但是，由于我國(guó)的一些自來(lái)水廠(chǎng)的設(shè)計(jì)的缺陷，使很多清水池有效容積不夠，無(wú)法滿(mǎn)足貯存的要求。另外，還有一些水廠(chǎng)在設(shè)計(jì)清水池時(shí)，往往都是從容量方面考慮，很少考慮通過(guò)抬高清水池內(nèi)水位節(jié)約能耗，最終造成了清水池的電能損耗較為嚴(yán)重。

2、水廠(chǎng)藥耗水平居高不下

首先，是我國(guó)水廠(chǎng)礬耗過(guò)高。目前我國(guó)水廠(chǎng)大多數(shù)使用平流沉淀池，導(dǎo)致工藝處理時(shí)間較長(zhǎng)。同時(shí)，加礬量也不夠合理。水廠(chǎng)的運(yùn)行人員需要利用較長(zhǎng)的時(shí)間，才能了解一定加礬量所對(duì)應(yīng)的濾后水濁度，為了保證水質(zhì)，水廠(chǎng)的運(yùn)行人員會(huì)提高加礬量，這樣就增加了加礬耗。

其次，目前我國(guó)大多數(shù)水廠(chǎng)采用是液氯消毒，但是，在消毒過(guò)程中主要還是水廠(chǎng)的運(yùn)行人員依賴(lài)水廠(chǎng)的運(yùn)行人員的人工操作，難以有效降低氯耗。同時(shí)，對(duì)于我國(guó)的水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，凈水構(gòu)筑物體積一般都較大，與外界接觸面積廣，氯氣非常容易揮發(fā)，也產(chǎn)生了大量不必要的氯氣消耗，

二、促進(jìn)水廠(chǎng)節(jié)能降耗的相關(guān)對(duì)策

1、采取多種措施，不斷降低電能損耗

首先，要通過(guò)對(duì)泵站進(jìn)行優(yōu)化，不斷降低水廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的電能損耗。具體可以采用兩種方式。第一，可以考慮進(jìn)行進(jìn)行水泵的優(yōu)選，利用水泵的優(yōu)選不斷提高水廠(chǎng)泵站的運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。可以采用啟發(fā)式方法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法、圖解法等水泵優(yōu)選的方法。通過(guò)優(yōu)選，可以在用水量和供水量發(fā)生變化時(shí)，使水廠(chǎng)的泵站運(yùn)行始終保持較優(yōu)的工作狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。

其次，要不斷優(yōu)化水廠(chǎng)泵站的配電方案，不斷降低水廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的電能損耗。目前，我國(guó)大多數(shù)水廠(chǎng)的泵站的供電系統(tǒng)主要包括供電系統(tǒng)接線(xiàn)方案、供電容量、供電點(diǎn)、供電電壓等。從總體上看，大多數(shù)水廠(chǎng)的泵站的供電系統(tǒng)比較落后，因此，有必要對(duì)水廠(chǎng)泵站的配電方案進(jìn)行優(yōu)化，具體可以從配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方案優(yōu)化變壓器選型、主電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)等方面來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。

另外，要優(yōu)化泵站變配電工程設(shè)計(jì)，不斷降低水廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的電能損耗。由于資金不足和技術(shù)落后等等方面的原因，目前，我國(guó)國(guó)內(nèi)的一些水廠(chǎng)還在采用上個(gè)世紀(jì)90年代的泵站變配電工程設(shè)計(jì)，大量是用三角型接線(xiàn)度手動(dòng)投切裝置，在運(yùn)行過(guò)程中的安全性和可靠性較差差。電容器組手動(dòng)投切也難以起到有效的補(bǔ)償作用，基本上達(dá)不到無(wú)功補(bǔ)償以及節(jié)約電能的要求。因此，必須要不斷優(yōu)化泵站變配電工程設(shè)計(jì)，將手動(dòng)授切改為自動(dòng)授切，降低線(xiàn)路的損耗，減少電費(fèi)的支出，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。

最后，要不斷降低電能損耗，必須有效清水池的電能損耗。一方面，我國(guó)各地的水廠(chǎng)要不斷優(yōu)化自來(lái)水廠(chǎng)清水池的設(shè)計(jì)，提高清水池有效容積。在設(shè)計(jì)清水池時(shí)，不但要從容量方面考慮，還要考慮通過(guò)抬高清水池內(nèi)水位，達(dá)到節(jié)約能耗的目的。另一方面，要改進(jìn)清水池的工作過(guò)程。要采用異水位的設(shè)計(jì)方法，抬高池內(nèi)水位，使清水池具有水量調(diào)蓄和抬高水位雙重作用。同時(shí)，目前我國(guó)很多水廠(chǎng)的清水池的工作過(guò)程比較落后，基本上都是采用活性碳吸附、反滲透、離子交換、微濾、電滲析等方法，消耗大量的電能。積極采用新的處理方法，減少能量損耗，降低水廠(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本。

2、優(yōu)化生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝，不斷降低藥耗

首先，要不斷降低礬耗。礬耗是自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中的重要消耗之一，目前，我國(guó)的很多水廠(chǎng)采用的是手動(dòng)加礬，在一定的程度上增加了礬耗。因此，可以考慮采用游動(dòng)電流檢測(cè)儀進(jìn)行輔助手動(dòng)加礬控制，利用游動(dòng)電流檢測(cè)儀分析濾后水濁度變化情況，并確定最佳的加礬，不但可以確保為用戶(hù)提供質(zhì)量穩(wěn)定一致的自來(lái)水。在相同的濾后水水質(zhì)下，還可以可以大大降低加礬量。

另外，針對(duì)礬耗過(guò)高的情況，還可以要求水廠(chǎng)的技術(shù)人員與運(yùn)行人員對(duì)原水異常波動(dòng)以及水處理過(guò)程及時(shí)進(jìn)行技術(shù)分析，通過(guò)分析總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高處理水平，為處理類(lèi)似情況打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，還要積極對(duì)進(jìn)行培訓(xùn)，不斷提高水廠(chǎng)的技術(shù)人員與運(yùn)行人員水處理技能，促進(jìn)礬耗的不斷降低。

其次，要不斷水廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的氯耗。目前我國(guó)大多數(shù)水廠(chǎng)采用是液氯消毒，要有效降低氯耗，必須采用其自動(dòng)加氯系統(tǒng)。由前加氯與后加氯組成自動(dòng)加氯系統(tǒng)，采用科學(xué)的流量比例控制。降低生產(chǎn)過(guò)程中的氯耗。必須避免不必要的氯氣消耗，可以采用降低首次氯的投加，確保二次氯的投加，不但可以降低氯耗，還可以確保自來(lái)水管網(wǎng)持續(xù)消毒效果和出廠(chǎng)消毒效果。

參考文獻(xiàn)

1.杜俐.水廠(chǎng)出水泵能耗分析及效率提高途徑.中國(guó)市政工程.2009(8)

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【關(guān)鍵詞】水廠(chǎng)；節(jié)能降耗；水泵

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在供水行業(yè)中水泵的能源消耗能夠占到企業(yè)能源消耗的80%-90%。如此高的能源消耗與當(dāng)前我國(guó)所倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不符合的，因此如何提高水廠(chǎng)水泵的運(yùn)行效率，把能耗平穩(wěn)的降下來(lái)是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。本文將對(duì)水廠(chǎng)水泵運(yùn)行中的節(jié)能問(wèn)題進(jìn)行探討，并提出相應(yīng)的解決措施來(lái)達(dá)到降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本，為國(guó)家的能源的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)做出貢獻(xiàn)的目的。

1水廠(chǎng)水泵機(jī)組概述

機(jī)泵設(shè)備通過(guò)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液能完成了液體的抽送工作。目前，機(jī)泵設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于供水、污水處理、石油化工等多個(gè)領(lǐng)域。然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工作，機(jī)泵設(shè)備由于受銹蝕、腐蝕等作用的影響，泵殼和泵輪表面凹凸不平，導(dǎo)致這兩者之間的摩擦系數(shù)上升，進(jìn)而增加了電能的消耗，降低了設(shè)備的運(yùn)行效率。

1.1水泵機(jī)組能耗大、效率低的原因

自來(lái)水廠(chǎng)機(jī)泵設(shè)備出現(xiàn)能耗增大、效率降低的主要原因有以下幾個(gè)：①機(jī)泵設(shè)備在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于受水流的沖刷，葉輪過(guò)水面和流道內(nèi)壁漸漸變得粗糙，內(nèi)流道受到的阻力增大，從而降低了設(shè)備的使用效率。②機(jī)泵葉片背水面在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，導(dǎo)致蜂窩表面和氣穴的形成。同時(shí)，葉輪表面在電化學(xué)的腐蝕作用下，發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，從而增大了能源的消耗。③由于在制水過(guò)程中，會(huì)在泵殼內(nèi)投入相關(guān)藥物，再加上受原水水質(zhì)因素的影響，泵坑內(nèi)會(huì)出現(xiàn)積垢，嚴(yán)重情況下還會(huì)增加泵殼的壁厚，從而使水泵水力效率下降。④機(jī)泵生產(chǎn)、加工工藝不過(guò)關(guān)，機(jī)械、容積等出現(xiàn)了損失，這些情況均會(huì)增加機(jī)泵能源的消耗，從而降低設(shè)備的工作效率。

1.2對(duì)水泵站的控制技術(shù)

水泵站的參數(shù)包括流量、液位和壓力等，其中最重要的參數(shù)是流量。對(duì)流量的調(diào)節(jié)和控制可以有效的降低水泵的能耗，減少浪費(fèi)。通過(guò)供水理論依據(jù)，可以將流量的調(diào)節(jié)方式分成兩種：

第一是調(diào)節(jié)供水管路閥門(mén)的開(kāi)啟程度，有效的控制流量的大小，閥門(mén)開(kāi)大，流量增加；相反如果閥門(mén)轉(zhuǎn)小，流量也會(huì)減少。但要注意的是不論閥門(mén)調(diào)大或調(diào)小，水泵的轉(zhuǎn)速不能發(fā)生變化。

第二可以對(duì)水泵的轉(zhuǎn)速和流量實(shí)施變速調(diào)節(jié)，水泵的轉(zhuǎn)速與流量是呈正相關(guān)的由于水泵的轉(zhuǎn)速不斷加大，流量也會(huì)隨之有所提升，若轉(zhuǎn)速下降，流量會(huì)相應(yīng)減少，但供水管路的狀態(tài)要始終保持一致。對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速，可以降低不必要的能力耗損，有效的體現(xiàn)了節(jié)能的效果。還有其他一些對(duì)壓力或液位進(jìn)行控制的方法，如采用不同尺寸的泵搭配工作，或是調(diào)節(jié)泵的葉片角度等，都是能夠有效降低水泵的電能消耗的措施。

2水廠(chǎng)水泵工作的節(jié)能技術(shù)

2.1水泵的類(lèi)型

目前國(guó)內(nèi)水廠(chǎng)普遍采用的水泵分為節(jié)流調(diào)節(jié)式與調(diào)速調(diào)節(jié)式。調(diào)速水泵的節(jié)能要比節(jié)流調(diào)節(jié)式的水泵效果更好，要合理的選擇水泵的調(diào)速范圍和調(diào)速控制方式，達(dá)到理想的調(diào)速節(jié)能的效果，在選擇水泵是就必須要結(jié)合實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)情況來(lái)進(jìn)行選擇。

2.1.1控制水泵調(diào)速范圍

在確定水泵的調(diào)速范圍前，要充分的考慮到水泵的性能、特點(diǎn)、管路特征，對(duì)水泵調(diào)速采取何種控制方式。雖然調(diào)速越低代表所能調(diào)控的范圍越大，但在設(shè)置最小的調(diào)速時(shí)也要考慮到調(diào)速過(guò)小所起到的節(jié)能效果并不明顯，因此對(duì)水泵的轉(zhuǎn)速的設(shè)置不能過(guò)低。在調(diào)速完成后，要注意控制水泵實(shí)際工作時(shí)的工況點(diǎn)，盡量保證水泵是在高效區(qū)的范圍內(nèi)工作，這樣的工作狀態(tài)才能達(dá)到理想的節(jié)能目的。

2.1.2調(diào)速泵和恒速泵的選擇

目前大多數(shù)的水廠(chǎng)都在采用一臺(tái)調(diào)速泵與幾臺(tái)恒速泵并聯(lián)運(yùn)行的搭配方式。當(dāng)進(jìn)行多泵并聯(lián)的運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)最好能夠應(yīng)用兩臺(tái)調(diào)速泵同時(shí)進(jìn)行使用，而且要以調(diào)速控制為依據(jù)，合理的選擇調(diào)速泵的類(lèi)型。

2.2加大葉輪的切割改造力度

機(jī)泵的特性曲線(xiàn)不吻合、機(jī)泵的揚(yáng)程過(guò)高等是目前大部分自來(lái)水廠(chǎng)出現(xiàn)機(jī)泵配置不合理，導(dǎo)致機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行效率偏低的原因。針對(duì)這種情況，最簡(jiǎn)便的解決方法就是對(duì)葉輪進(jìn)行切割。在進(jìn)行葉輪切割操作中，需依照具體的參數(shù)設(shè)置對(duì)切割量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，從而將葉輪的外徑改變。在完成葉輪的切割后，設(shè)備運(yùn)行電流就會(huì)大大降低，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約電能的目的。同時(shí)，機(jī)泵的特性曲線(xiàn)隨著葉輪外徑的改變而發(fā)生變化，機(jī)泵設(shè)備也達(dá)到了實(shí)際需要的高效運(yùn)行區(qū)間，大大降低了能源的消耗。

2.3新材料的應(yīng)用

自來(lái)水廠(chǎng)的機(jī)泵設(shè)備由于受腐蝕、水力、機(jī)械、容積等損失的影響，加大了機(jī)泵與葉輪表面的摩擦力，使機(jī)泵運(yùn)行效率降低。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以采用新型噴涂材料和密封技術(shù)進(jìn)行解決。由于機(jī)泵設(shè)備消耗的能源會(huì)隨著葉輪與機(jī)泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以將新型高分子材料噴涂在葉輪表面，使葉輪表面形成光滑的表層，這樣可以減少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。例如美國(guó)一家公司研究致力于開(kāi)發(fā)高分子修補(bǔ)材料，該公司最近研發(fā)生產(chǎn)了一種新型特種內(nèi)涂式材料，被叫做泵增效節(jié)能涂料，工藝流程包括：先將水泵進(jìn)行拆卸，擦拭干凈葉輪表面和泵殼內(nèi)腔，在其表面行噴砂修補(bǔ)處理，再對(duì)葉輪的表面均勻噴涂上兩層泵增效節(jié)能涂料，噴涂后一定溫度下晾干，全部干燥后進(jìn)行水泵的再裝配。在這個(gè)過(guò)程中，水泵流道表面的氣蝕部分經(jīng)過(guò)了噴砂修補(bǔ)，涂漆處理兩個(gè)環(huán)節(jié)后，整個(gè)表面已被修復(fù)完整，摸上去不存在之前的凹凸感，手感也比修補(bǔ)前光滑了許多。應(yīng)用這種新型的涂料對(duì)水泵進(jìn)行噴涂后，水泵的運(yùn)行效果可以得到顯著的提高，對(duì)推進(jìn)水泵的節(jié)能起到了重要的作用。

2.4水泵的換代更新

水廠(chǎng)在進(jìn)行水泵的選型工作時(shí)，要從水廠(chǎng)的最初投產(chǎn)，中期生產(chǎn)到理想的設(shè)計(jì)規(guī)模幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)水泵的運(yùn)行工況點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，還要對(duì)不同季節(jié)的水量需求，供水量曲線(xiàn)等都應(yīng)做一個(gè)深入的了解和比較，在此基礎(chǔ)上來(lái)完成選用水泵工作，這樣才能既滿(mǎn)足了供水要求又能降低能耗。目前高效節(jié)能水泵應(yīng)用廣泛，高效節(jié)能水泵質(zhì)量技術(shù)較為先進(jìn)，不僅能在節(jié)能方面獲得顯著效果，其低振動(dòng)技術(shù)和低噪音污染的優(yōu)點(diǎn)也能使水泵在運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，除此之外，高效節(jié)能水泵還具有機(jī)械密封性好的優(yōu)點(diǎn)，徹底解決了常規(guī)水泵軸向易發(fā)生滲漏的現(xiàn)象，減少了水泵維修保養(yǎng)的時(shí)間和金錢(qián)也提高了設(shè)備的使用壽命。

3結(jié)論

水廠(chǎng)提高水泵的運(yùn)行效率，降低電耗方法是有多種渠道的，因此水廠(chǎng)要根據(jù)實(shí)際特點(diǎn)選擇合理的方法來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。想讓水泵更好的節(jié)約能源，就必須對(duì)水泵的各種性能參數(shù)有正確的設(shè)置和認(rèn)識(shí)，同時(shí)在水廠(chǎng)水泵的設(shè)計(jì)選型與配套中，還要合理的選用變頻器。節(jié)能工作的道路還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有盡頭，如何把能耗降到最低，這需要我們繼續(xù)不斷地去摸索總結(jié)，只要我們能緊密的結(jié)合平時(shí)實(shí)際工作，在工作中多發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，多思考解決辦法，就一定能把水廠(chǎng)水泵的節(jié)能工作做好，從而有效的減少水廠(chǎng)的運(yùn)行成本，提高整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]王智為.水廠(chǎng)水泵運(yùn)行的節(jié)能問(wèn)題探討[J].科技咨詢(xún)導(dǎo)報(bào)，2012，11（06）：218-220.

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關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗;機(jī)泵選擇;運(yùn)行調(diào)節(jié)

對(duì)于自來(lái)水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，整個(gè)水廠(chǎng)的能源消耗中有一大部分是電力消耗，而在整個(gè)電力消耗中，通常有50%以上的用電量是被機(jī)泵設(shè)備消耗了，而其它一些輔助的設(shè)備如排泥機(jī)、風(fēng)機(jī)等耗電量所占比例僅約為2%～5%。因此要想降低自來(lái)水廠(chǎng)的能源消耗就要重點(diǎn)降低機(jī)泵設(shè)備的能耗，做好機(jī)泵設(shè)備的節(jié)能降耗措施。對(duì)自來(lái)水廠(chǎng)的機(jī)泵設(shè)備采取節(jié)能降耗措施可以有效地減少自來(lái)水廠(chǎng)的資源浪費(fèi)，提高了資源的利用效率，降低了企業(yè)的能耗成本，同時(shí)對(duì)于我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)有一定的推動(dòng)作用。因此做好自來(lái)水廠(chǎng)機(jī)泵設(shè)備的節(jié)能降耗有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1機(jī)泵設(shè)備效率下降、能耗增多的原因

機(jī)泵設(shè)備在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，城市中它主要用于供水、污水系統(tǒng)以及化工等領(lǐng)域，在使用的過(guò)程中，可以將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能再轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的動(dòng)能，從而實(shí)現(xiàn)液體的輸送［1］。①自來(lái)水廠(chǎng)的機(jī)泵設(shè)備在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中會(huì)受到水和水中一些物質(zhì)的腐蝕而出現(xiàn)銹蝕的情況。較嚴(yán)重的銹蝕會(huì)使得泵輪與泵殼的表面不再平滑，而出現(xiàn)凹凸，從而導(dǎo)致摩擦系數(shù)的增大，導(dǎo)致機(jī)泵的耗電量增大，設(shè)備的效率降低。具體分析即設(shè)備在水流長(zhǎng)期的沖刷之下，流道的內(nèi)壁和葉輪的過(guò)水面會(huì)因?yàn)楦g而變得越來(lái)越粗糙，內(nèi)流道的阻力增大，使得設(shè)備的效率降低，能耗增大。②在機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，葉片背水面會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致氣穴和蜂窩表面的出現(xiàn)，這樣在電化學(xué)腐蝕的情況下，葉輪的表面會(huì)產(chǎn)生汽蝕，使得設(shè)備的能耗較之前增加許多。③自來(lái)水廠(chǎng)的機(jī)泵設(shè)備除了受到水流的沖刷而產(chǎn)生的腐蝕外還會(huì)受到一些藥劑的腐蝕，比如在水處理的過(guò)程中會(huì)根據(jù)水質(zhì)的情況來(lái)投加一些藥物，使水質(zhì)得到改善，滿(mǎn)足自來(lái)水廠(chǎng)生產(chǎn)水的需要。而藥劑的投加會(huì)使得泵殼內(nèi)積垢，積垢增多到一定程度會(huì)使得泵殼的壁厚度明顯增加，導(dǎo)致設(shè)備的水力效率降低［2］。④機(jī)泵設(shè)備的加工工藝也會(huì)對(duì)設(shè)備的能耗有較大的影響，粗糙的水泵產(chǎn)品會(huì)使得設(shè)備的能耗較高，影響了泵體的容積和流體流速，增加了機(jī)械磨損等，也會(huì)降低水泵的性能，造成運(yùn)行效率不佳，能耗增加。

2水泵效率的提高

2．1水泵的選擇

自來(lái)水廠(chǎng)在選擇機(jī)泵設(shè)備的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意水泵的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇高效能電機(jī)，水泵功率的大小也要與使用要求相匹配，在有條件的情況下可選擇增加變頻調(diào)速控制器。目前城市中的自來(lái)水廠(chǎng)所使用的機(jī)泵設(shè)備大部分是離心泵，該類(lèi)型的水泵在工作的過(guò)程中是通過(guò)葉輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力，從而將內(nèi)流道中的水壓入蝸殼里再被甩出，而與此同時(shí)葉輪口會(huì)形成一段真空，水池水在大氣壓的作用下直接進(jìn)入水泵，如此反復(fù)進(jìn)行下去水不斷地被向上推壓實(shí)現(xiàn)液體的抽送。從離心泵工作的過(guò)程來(lái)看，如果保持葉輪片以及泵殼的表面光滑，可減少表面摩擦力，使得水流的流動(dòng)更加順暢，有效地提高機(jī)泵的運(yùn)行效率。而一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有瑕疵，工藝粗糙的機(jī)泵會(huì)使得運(yùn)行的效率大大降低。因此自來(lái)水廠(chǎng)要想實(shí)現(xiàn)機(jī)泵的節(jié)能降耗，要選用一些葉輪和泵殼構(gòu)造較好的設(shè)備，這樣才能有效地保障機(jī)泵設(shè)備高效、長(zhǎng)期的使用，在提高了設(shè)備運(yùn)行效率的同時(shí)也為企業(yè)降低了能耗［3］。

2．2水泵的安裝質(zhì)量

對(duì)于自來(lái)水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，水泵是廠(chǎng)內(nèi)工藝運(yùn)行的重要組成部分，自來(lái)水廠(chǎng)的機(jī)泵通常是全天不間斷運(yùn)行，因此設(shè)備的損耗較大，設(shè)備很容易達(dá)到大修的周期，這就導(dǎo)致設(shè)備會(huì)比較頻繁地進(jìn)行裝卸。在對(duì)機(jī)泵設(shè)備進(jìn)行安裝的過(guò)程中如果安裝不到位容易使得設(shè)備的安裝不穩(wěn)定、不固定，導(dǎo)致運(yùn)行的時(shí)候設(shè)備會(huì)有較強(qiáng)烈的振動(dòng)，這就會(huì)使機(jī)泵的損耗加快，且較易出現(xiàn)堵、漏、跑的情況，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)行效率產(chǎn)生不利的影響并導(dǎo)致能耗的增加。因此要想使機(jī)泵設(shè)備的運(yùn)行效率有保障，就要對(duì)水泵的安裝重視，提高安裝的質(zhì)量。

2．3水泵的維修

在機(jī)泵設(shè)備使用的過(guò)程中，機(jī)泵要按規(guī)范進(jìn)行保養(yǎng)，按時(shí)更換機(jī)油和軸承等易損件。操作人員要及時(shí)巡檢設(shè)備，掌握機(jī)泵的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題的設(shè)備要及時(shí)停用維修［4］。這樣才能使得水泵處在一個(gè)比較好的運(yùn)行狀態(tài)下，提高水泵的運(yùn)行效率。有時(shí)機(jī)泵所出現(xiàn)的并不是很大的問(wèn)題，比如加一些油就可以使得軸承更好更順利地進(jìn)行工作，因此要及時(shí)地對(duì)軸承內(nèi)的油進(jìn)行檢查，判斷是否需要進(jìn)行補(bǔ)充，并檢測(cè)油質(zhì)的情況，當(dāng)油質(zhì)情況不理想時(shí)要進(jìn)行更換，這些小問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決能夠有效避免其發(fā)展成為大問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械損失。另外，當(dāng)密封環(huán)的間隙寬度超過(guò)一定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)也會(huì)使機(jī)泵設(shè)備的運(yùn)行效率降低，因此在對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修的時(shí)候要對(duì)此問(wèn)題加以重視。

3機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗措施

3．1使用變頻控制，提高機(jī)泵節(jié)能降耗的控制水平

為了更好地控制機(jī)泵的能耗，可以在電氣控制方式上進(jìn)行改進(jìn)。傳統(tǒng)的控制方法是將閥門(mén)關(guān)閉，這樣就可以降低機(jī)泵設(shè)備的輸出，減少了功耗，現(xiàn)在隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速的節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，采用變頻控制能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的供水壓力，使得機(jī)泵的性能更加地智能和科學(xué)。變頻調(diào)速能夠有效地控制機(jī)泵的能耗問(wèn)題。但變頻器本身存在電能損耗的缺點(diǎn)，同時(shí)電氣控制部分成本較高，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行維修時(shí)的費(fèi)用以及對(duì)技術(shù)的要求也高，因此自來(lái)水廠(chǎng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自己的實(shí)際情況和需求來(lái)選用變頻調(diào)速器。

3．2合理調(diào)度，找出水泵的高效區(qū)，優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行

為了實(shí)現(xiàn)自來(lái)水廠(chǎng)各機(jī)泵組設(shè)備的性能優(yōu)化組合，要對(duì)機(jī)泵設(shè)備單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的性能進(jìn)行測(cè)定，對(duì)其進(jìn)行分析，判斷其性能以及功效的特點(diǎn)和不同，從而才可以有效地根據(jù)機(jī)泵的性能來(lái)科學(xué)的調(diào)度使用機(jī)泵，實(shí)現(xiàn)設(shè)備組合的優(yōu)化。比如可以將運(yùn)行效率較低的機(jī)泵用于水量和壓力的調(diào)節(jié)，不將其作為主機(jī)使用，而選用高效區(qū)間更廣，適用于偏低揚(yáng)程大流量運(yùn)行效率高的機(jī)泵作為主機(jī)［5］。另外，有些機(jī)泵的高效區(qū)范圍較窄，但其適用于偏高揚(yáng)程，在此種條件下工作性能優(yōu)良，因此可以用在自來(lái)水廠(chǎng)白天高峰供水時(shí)段。由此可見(jiàn)，根據(jù)不同機(jī)泵的性能特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行合理調(diào)度使用可以有效地優(yōu)化整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行效率，使得能源的消耗得到降低，同時(shí)將各機(jī)泵的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揚(yáng)，可有效延長(zhǎng)其使用的期限。

3．3采取葉輪切削方法，對(duì)葉輪進(jìn)行切割改造

目前一些自來(lái)水廠(chǎng)的機(jī)泵通常存在配置不合理的問(wèn)題，主要是機(jī)泵的揚(yáng)程偏高，機(jī)泵的特性曲線(xiàn)不吻合，這就使得機(jī)泵的運(yùn)行效率受到影響。在現(xiàn)有的情況下可以通過(guò)機(jī)械方式解決此類(lèi)問(wèn)題。最簡(jiǎn)單的方法就是對(duì)葉輪進(jìn)行切割，對(duì)現(xiàn)有的機(jī)泵進(jìn)行改造。在對(duì)葉輪進(jìn)行切割之前，要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的具體參數(shù)來(lái)計(jì)算切割量，在葉輪經(jīng)過(guò)切割后可使電流降低，能夠有效地節(jié)約機(jī)泵的能耗。而且葉輪外徑的變化也會(huì)導(dǎo)致機(jī)泵特性曲線(xiàn)的變化，使機(jī)泵運(yùn)行時(shí)可以達(dá)到自來(lái)水廠(chǎng)實(shí)際需要的高效區(qū)間，達(dá)到節(jié)能的效果。

3．4采用高分子噴涂材料

機(jī)泵在使用的過(guò)程中會(huì)受到腐蝕而使得葉輪表面與機(jī)泵摩擦阻力增大，使機(jī)泵的工作效率降低。因此采用高分子噴涂材料可以使這個(gè)問(wèn)題得以解決。高分子材料的噴涂可使葉輪的表面形成光滑的保護(hù)層，降低了運(yùn)行過(guò)程中與水流的摩擦阻力，減少了能耗。且通常來(lái)說(shuō)高分子材料具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，可使機(jī)泵的使用效率提高。

4結(jié)語(yǔ)

自來(lái)水廠(chǎng)在城市生活中扮演著重要的角色，由于其用電量較大，能源消耗大，因此對(duì)自來(lái)水廠(chǎng)進(jìn)行節(jié)能降耗十分有必要。機(jī)泵的能耗占到自來(lái)水廠(chǎng)能耗的絕大部分，對(duì)其采取節(jié)能降耗的措施可以有效降低自來(lái)水廠(chǎng)的能耗。

作者:張海濤 單位:深圳市水務(wù)( 集團(tuán)) 有限公司

參考文獻(xiàn):

［1］王玉倩．淺析自來(lái)水廠(chǎng)機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗措施［J］．中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013(20):93－94．

［2］唐紅霞．基于自來(lái)水廠(chǎng)機(jī)泵設(shè)備節(jié)能降耗的措施的探討［J］．江西建材，2015(1):288－289．

篇4

【關(guān)鍵詞】自來(lái)水廠(chǎng)；節(jié)能降耗；自動(dòng)化控制；應(yīng)用

一、自來(lái)水制水工藝及自控系統(tǒng)的組成

1、自來(lái)水制水工藝。制水工藝過(guò)程分別幾個(gè)步驟，取水-制備與投加藥劑-混凝-平流沉淀-過(guò)濾沉淀-送水。制水工藝采用最新的深度處理工藝，從而達(dá)到最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。自控儀表設(shè)備選取分布式集散控制系統(tǒng)，與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化管理控制，為自來(lái)水廠(chǎng)創(chuàng)造更高的生產(chǎn)效率及出水質(zhì)量。

2、自來(lái)水自控系統(tǒng)組成。從整體自動(dòng)控制系統(tǒng)的多個(gè)控制站考慮，可以選擇任一個(gè)一級(jí)控制站作為代表，分析PLC在控制站中硬件和軟件的設(shè)置。其中，PLC的硬件配置包括擴(kuò)展型基架和CPU、電源、數(shù)字量輸入輸出、模擬量、通訊五大模塊共同構(gòu)成，其中，CPU和電源模塊在左端插槽，其它模塊可隨意安裝。按照實(shí)際情況設(shè)置基架撥號(hào)，通常情況下采取16進(jìn)制，不過(guò)0號(hào)主基架撥碼例外，必須把統(tǒng)一設(shè)置成“off”狀態(tài)。

二、自來(lái)水廠(chǎng)節(jié)能降耗中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1、取水泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。取水泵站一共有4臺(tái)取水泵（其中2臺(tái)變頻泵及2臺(tái)定速泵，3用1備），主要為整個(gè)水廠(chǎng)進(jìn)行原水的供應(yīng)，是電量的主要消耗站之一，也是水廠(chǎng)控制電量的關(guān)鍵部位。為保證最大限度降低電耗，需把水泵分為兩個(gè)組：運(yùn)行的變頻泵設(shè)定為變頻泵組，另一臺(tái)變頻泵及定速泵設(shè)定為定速組。每次運(yùn)行均至少開(kāi)啟一臺(tái)變頻器，當(dāng)運(yùn)行變頻泵設(shè)定時(shí)間到時(shí)，且另一變頻泵不運(yùn)行時(shí)，將自動(dòng)切換至另一變頻泵。自控系統(tǒng)將根據(jù)清水池水位增減相應(yīng)的水泵。

1.1取水變頻泵的頻率調(diào)整。原水變頻泵的運(yùn)行頻率要介于最小和最大頻率之間，頻率限定值在SCADA系統(tǒng)中設(shè)定。PLC記錄變頻泵停止前的頻率，以便于變頻泵再次啟動(dòng)后保持之前的頻率。

1.2定速泵的啟動(dòng)數(shù)量。定速泵的啟動(dòng)數(shù)量由變頻泵的運(yùn)行頻率決定，為了更好地控制定速泵的數(shù)量，需要定義兩個(gè)限定值：限定值1：?jiǎn)?dòng)一臺(tái)定速泵時(shí)變頻泵頻率，限定值2：停止一臺(tái)定速泵時(shí)變頻泵頻率。

2、加藥加氯系統(tǒng)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

2.1加藥系統(tǒng)。加藥系統(tǒng)主要節(jié)能控制點(diǎn)在于控制藥耗。水廠(chǎng)加藥系統(tǒng)主要用于控制聚合氯化鋁的投加，為保證系統(tǒng)的節(jié)能降耗，主要控制在于精確計(jì)算氯化鋁的投加量。樂(lè)從水廠(chǎng)設(shè)計(jì)3臺(tái)加藥計(jì)量泵，計(jì)量泵的速度需通過(guò)PLC計(jì)算并直接通過(guò)通信進(jìn)行速度控制給定。

2.2加氯消毒站程序設(shè)計(jì)。整個(gè)水廠(chǎng)的加氯系統(tǒng)由氣源系統(tǒng)，真空加氯系統(tǒng)，壓力水供應(yīng)系統(tǒng)，電氣、控制檢測(cè)儀表系統(tǒng)，氯氣泄漏檢測(cè)及安全防護(hù)系統(tǒng)組成。為了掌握加氯是否處在手動(dòng)或自動(dòng)加氯狀態(tài)，在加氯機(jī)中引出了加氯機(jī)的手動(dòng)/自動(dòng)選擇信號(hào)。

（1）前加氯控制設(shè)計(jì)。前加氯機(jī)的控制方式：前加氯的作用主要是防止藻類(lèi)和破壞膠體，所以前加氯一般根據(jù)原水流量按比例投加：加氯機(jī)開(kāi)度控制=源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000，共設(shè)置兩臺(tái)前加氯機(jī)，一用一備。當(dāng)使用加氯機(jī)故障時(shí)，在SCADA上發(fā)出警報(bào)，并自動(dòng)切換至另一臺(tái)備用前加氯機(jī)，

（2）后加氯控制設(shè)計(jì)。后加氯主要作用是保證出廠(chǎng)水中余氯含量，起到清水池及出廠(chǎng)水管道消毒作用。控制方式如下：加氯機(jī)開(kāi)度控制=流量主控制量+余氯控制量流量主控制量=濾后水流量或源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000

（3）余氯控制量根據(jù)濾后水余氯高低進(jìn)行控制，控制范圍規(guī)定在流量主控制量的±5%。當(dāng)余氯高于SCADA中設(shè)定的余氯值時(shí)，每分鐘余氯控制量-0.2kg（可以SCADA中設(shè)置）當(dāng)余氯低于SCADA中設(shè)定的余氯值時(shí)，每分鐘余氯控制量+0.2kg（可以SCADA中設(shè)置）本工程共設(shè)置2臺(tái)前加氯機(jī)，一用一備。當(dāng)使用加氯機(jī)故障時(shí)，在SCADA上發(fā)出警報(bào)，并自動(dòng)切換至另一臺(tái)備用前加氯機(jī)。

3、沉淀池排泥系統(tǒng)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)。沉淀池排泥系統(tǒng)主要由排泥閥、排泥車(chē)組成。該環(huán)節(jié)的節(jié)能控制關(guān)鍵點(diǎn)在于排泥過(guò)程中合理排水，在污泥排放時(shí)盡量減少不必要的排水。

3.1沉淀池排泥閥控制。沉淀池排泥閥周期性排泥：排泥周期可設(shè)定；各排泥閥開(kāi)閥時(shí)間可設(shè)定。排泥周期可設(shè)定：用戶(hù)可根據(jù)原水水質(zhì)進(jìn)行排泥周期的設(shè)定，合理減少排泥時(shí)間。各排泥閥開(kāi)閥時(shí)間可設(shè)定：用戶(hù)可根據(jù)平流沉淀池的具體特性，設(shè)置各閥門(mén)的相應(yīng)開(kāi)啟時(shí)間。

3.2排泥車(chē)控制。沉淀池排泥車(chē)的過(guò)程控制：由于沉淀池長(zhǎng)度約100m，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，而按照沉淀池的沉泥規(guī)律，從沉淀池的進(jìn)水到出水，池底所沉積的泥厚度按從多到小逐步遞減的規(guī)律進(jìn)行，因此，為了達(dá)到排泥車(chē)的排泥效果而又減小不必要的排水浪費(fèi)，排泥車(chē)的行走電機(jī)可采用變速電機(jī)，在沉淀池的進(jìn)水端采取慢速行走，而在沉淀池的出水端采取快速行走，或排泥車(chē)的行走電機(jī)為定速電機(jī)，排泥車(chē)從沉淀池的進(jìn)水端前行全程1/3，后退至沉淀池進(jìn)水端，再?gòu)倪M(jìn)水端排泥至出水端，空車(chē)返回。

4、送水泵站自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)。送水泵房一共有4臺(tái)清水泵，分別為2臺(tái)變頻泵及2臺(tái)定速泵組成。正常使用時(shí)為3用1備。每次運(yùn)行均至少開(kāi)啟一臺(tái)變頻器，當(dāng)運(yùn)行變頻泵設(shè)定時(shí)間到時(shí)，且另一變頻泵不運(yùn)行時(shí)，將自動(dòng)切換至另一變頻泵。系統(tǒng)分為兩個(gè)組：運(yùn)行的變頻泵設(shè)定為變頻泵組P401A/C，定速泵P401B/D設(shè)定為定速組。運(yùn)行的變頻泵的頻率根據(jù)出廠(chǎng)水壓力設(shè)定值調(diào)整。定速泵啟動(dòng)的個(gè)數(shù)根據(jù)變頻泵的頻率決定啟動(dòng)臺(tái)數(shù)。

4.1加壓變頻泵的頻率調(diào)整。加壓變頻泵的頻率根據(jù)SCADA設(shè)置的壓力值進(jìn)行PID恒壓控制，PLC不斷調(diào)整變頻泵的頻率。變頻泵的頻率及頻率閥值以Hz表示。

4.2增加變頻泵頻率。變頻泵頻率由用戶(hù)設(shè)定壓力值及實(shí)際管道壓力計(jì)決定。PLC通過(guò)PID運(yùn)算調(diào)整變頻泵頻率，當(dāng)管道壓力小于用戶(hù)設(shè)定壓力時(shí)，變頻泵頻率將增加。

4.3減少變頻泵頻率PLC。通過(guò)PID運(yùn)算調(diào)整變頻泵頻率，當(dāng)管道壓力大于用戶(hù)設(shè)定壓力時(shí)，變頻泵頻率將減少。

4.4定速泵的啟動(dòng)數(shù)量。定速泵的啟動(dòng)數(shù)量由變頻泵的運(yùn)行頻率決定。為了更好的控制定速泵的數(shù)量，需要定義兩個(gè)限定值：限定值1：增加一臺(tái)定速泵時(shí)變頻泵頻率；限定值2：停止一臺(tái)定速泵時(shí)變頻泵頻率

4.5啟動(dòng)一臺(tái)送水定速泵。當(dāng)變頻泵的頻率高于等于限定值1（例如48.5Hz）并且至少有一臺(tái)定速泵可用時(shí)啟動(dòng)一臺(tái)定速泵。

4.6停止一臺(tái)送水定速泵。當(dāng)變頻泵的頻率低于限定值2（例如35Hz）并且至少有一臺(tái)定速泵運(yùn)行時(shí)停止一臺(tái)定速泵。

結(jié)束語(yǔ)

自來(lái)水生產(chǎn)具有獨(dú)有的特性，其連續(xù)性、不可替代性及不間斷性要求自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有較高的可靠性、高速性以及穩(wěn)定性，必須要選擇增強(qiáng)型的處理器。自動(dòng)化系統(tǒng)在自來(lái)水廠(chǎng)中的應(yīng)用有廣泛的發(fā)展，可以有效的保證水質(zhì)，提高自來(lái)水廠(chǎng)的處理能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張文峰.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來(lái)水廠(chǎng)中的應(yīng)用淺析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（26）：314-316.

篇5

【關(guān)鍵詞】污水處理廠(chǎng)；節(jié)能降耗；能耗分布

前 言：城市的命脈就是水。這幾年來(lái)，隨著迅速進(jìn)展的社會(huì)與接連推動(dòng)的城市化，相應(yīng)增加的是城市污水排放量，日趨出眾的問(wèn)題是缺水，日益增大的是用水沖突。增產(chǎn)節(jié)約，城市化過(guò)程中一般篩選的是加大中水的運(yùn)用率。因此，本文就對(duì)城市污水處理廠(chǎng)的節(jié)能降耗展開(kāi)了論述。

1我國(guó)城市污水處理廠(chǎng)能耗及分布

城市污水處理是高能耗行業(yè)，其能耗主要包括電能、藥耗和燃料等多個(gè)方面，其中電耗約占總能耗的60%～90%，電耗也成為了污水處理廠(chǎng)運(yùn)行成本的主要組成部分。2011年，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)用電量約為100×108kW?h，約占全國(guó)社會(huì)總用電量的0.2%。污水處理廠(chǎng)電能主要消耗在污水污泥的提升、生物處理的供氧、推動(dòng)混合、污泥的處理處置、附屬建筑用電和廠(chǎng)區(qū)照明等方面。其中曝氣能耗最大，約占到整個(gè)污水處理廠(chǎng)能耗的一半左右，此外，污泥處理環(huán)節(jié)能耗也不容忽視，我國(guó)污水處理廠(chǎng)在該環(huán)節(jié)的能耗約為3%～5%左右，與日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家20%～30%相比有很大差距，這也反映出我國(guó)的污泥處理工藝和設(shè)備還有待進(jìn)一步完善。

2城市污水處理廠(chǎng)節(jié)能降耗途徑分析

從以上分析可以看出，我國(guó)城市污水處理廠(chǎng)的能耗分布主要在污水提升、處理以及污泥處理等單元，包括設(shè)備的電能消耗、污水處理和藥劑消耗等，因此，我國(guó)城市污水處理廠(chǎng)節(jié)能的途徑選擇應(yīng)該是在曝氣和泵領(lǐng)域、污泥處理以及日常運(yùn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化等等。

2.1污水提升泵站節(jié)能途徑

污水提升泵在整個(gè)污水處理中是主要的耗能設(shè)備之一，因此，具有優(yōu)化提升泵站設(shè)計(jì)能夠產(chǎn)生較大的節(jié)能效果。目前國(guó)內(nèi)城市污水處理廠(chǎng)泵的能量高消耗主要由于電機(jī)效率不高、設(shè)計(jì)的運(yùn)行能力超過(guò)了實(shí)際水量所需的能量、水量波動(dòng)以及運(yùn)行控制不良等原因所致。提升泵的優(yōu)化節(jié)能主要途徑有改工頻泵為部分變頻泵作為調(diào)速泵；所有提升泵都是變頻泵，如紹興污水處理廠(chǎng)通過(guò)提升水泵變頻技術(shù)改造，節(jié)能達(dá)到12%；多級(jí)動(dòng)態(tài)液位控制策略技術(shù)。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)轉(zhuǎn)速加臺(tái)數(shù)控制法，實(shí)現(xiàn)定速泵平均流量運(yùn)行；當(dāng)水流出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)應(yīng)該適時(shí)增減運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，調(diào)速泵變速運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)適應(yīng)水流量的變化；定期對(duì)水泵進(jìn)行維護(hù)，以減少摩擦降低電耗。

2.2曝氣設(shè)施節(jié)能途徑

曝氣機(jī)是污水處理廠(chǎng)耗能最多的設(shè)備之一，降低污水處理廠(chǎng)的能耗關(guān)鍵是要做好曝氣機(jī)的節(jié)能。在污水處理曝氣環(huán)節(jié)的操作主要有風(fēng)機(jī)、空氣擴(kuò)散、控制以及動(dòng)力等方面，現(xiàn)實(shí)中造成曝氣過(guò)高能耗的原因主要有設(shè)備容量過(guò)大、操作效率低等等，因此，可以通過(guò)優(yōu)化曝氣系統(tǒng)和智能控制來(lái)實(shí)現(xiàn)曝氣機(jī)的節(jié)能降耗：考慮曝氣機(jī)動(dòng)力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造價(jià)等因素來(lái)合理選擇曝氣裝置；選擇漸減式曝氣布置，如第1～3段分別按照35%、30%、25%進(jìn)行布置；選擇溶解氧自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶解氧濃度的控制；選擇變頻器來(lái)改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速方式對(duì)風(fēng)機(jī)流量進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的節(jié)能。

2.3污水處理節(jié)能途徑

污水處理環(huán)節(jié)的能耗主要產(chǎn)生于污水預(yù)處理和生化處理，其中預(yù)處理階段主要包括格柵、沉砂池，生化處理階段的主要能耗單元是曝氣系統(tǒng)（之前已作論述）。這里重點(diǎn)探討污水預(yù)處理環(huán)節(jié)的能耗。首先是做好格柵的安裝，雖然整個(gè)格柵本身在污水處理過(guò)程中的節(jié)能空間不大，但對(duì)后續(xù)其他設(shè)備的降耗起著重要作用，需要做好格柵的安裝，一般會(huì)選擇將格柵安裝在污水處理廠(chǎng)的前段或者污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)較大漂浮物的截留，減少堵塞，保證污水設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。曝氣沉沙池由于曝氣設(shè)備的使用而產(chǎn)生較高能耗，因此沉砂池的設(shè)計(jì)一般應(yīng)選擇平流式和旋流式。

2.4污泥處理節(jié)能途徑

污泥處理單元是產(chǎn)生能耗較大的部分，既要做好該部分的節(jié)能降耗，也需要探尋污泥資源的二次利用，因此污泥處理系統(tǒng)的節(jié)能主要著眼于污泥的處理和資源的回收階段。首先是污泥處理方面，目前主要包括污泥的濃縮、穩(wěn)定和脫水三個(gè)環(huán)節(jié)。其中，污泥濃縮應(yīng)優(yōu)先使用生物氣浮技術(shù)來(lái)代替簡(jiǎn)單的重力氣浮，以提升濃縮效率、降低能耗的效果；污泥的穩(wěn)定主要有厭氧、好氧和堆肥處理，當(dāng)然也有許多未經(jīng)穩(wěn)定處理就直接進(jìn)入了脫水環(huán)節(jié)。一般厭氧消化后可以產(chǎn)生沼氣來(lái)彌補(bǔ)穩(wěn)定環(huán)節(jié)的能量。污泥脫水有機(jī)械脫水和自然脫水兩種方式，目前大多選擇的機(jī)械脫水，機(jī)械脫水的主要能耗是電耗，一般使用離心脫水的電耗較低，但對(duì)污泥的預(yù)處理效果要求高，還容易磨損，還需要在實(shí)踐中探尋新的脫水工藝，提升節(jié)能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是揮發(fā)性有機(jī)物，在日本，60%污泥可以經(jīng)由厭氧消化削減，每噸揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)可產(chǎn)生約680m3的沼氣，利用磷酸型燃料電池殼獲得污水廠(chǎng)約50%的能源。污泥的回收途徑一般有兩種：利用污泥焚燒產(chǎn)生的熱能、厭氧消化氣的利用。

2.5藥劑消耗節(jié)能途徑

藥劑消耗雖然在整個(gè)污水處理廠(chǎng)中所產(chǎn)生的能耗比例不大，但在污泥消毒、調(diào)理和除磷等環(huán)節(jié)也存在一定的節(jié)能空間。首先是除磷方式的選擇，一般會(huì)使用無(wú)需投加藥劑、污泥產(chǎn)量又少的生物除磷技術(shù)，但這項(xiàng)技術(shù)工藝較為復(fù)雜，需要在實(shí)踐中不斷的加以完善。如果選擇化學(xué)除磷，可以嘗試使用高分子混凝劑除磷，能夠有效降低藥耗；污泥調(diào)理是為了進(jìn)一步提升污泥的脫水性能，通常有選擇化學(xué)調(diào)理和物理調(diào)理兩種工藝；污泥的消毒可以推薦使用輻射技術(shù)，無(wú)需高溫高壓，是污泥消毒的新技術(shù)，有利于污水處理廠(chǎng)的節(jié)能降耗。

3加強(qiáng)日常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理

污水廠(chǎng)的節(jié)能降耗滲透于日常的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的方方面面，加強(qiáng)日常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理也是污水處理廠(chǎng)的節(jié)能降耗的重要舉措。首先是加強(qiáng)教育培訓(xùn)，提升人員的節(jié)能意識(shí)，樹(shù)立節(jié)能生產(chǎn)理念；其次是做好日常的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本分析，通過(guò)對(duì)城市污水處理廠(chǎng)各個(gè)處理環(huán)節(jié)的能耗分析，準(zhǔn)確掌握不同單元的具體能耗，從而有針對(duì)性的提出控制能耗的重點(diǎn)環(huán)節(jié)；再次是建立節(jié)能降耗目標(biāo)，把節(jié)能降耗目標(biāo)設(shè)置于各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于完成預(yù)期目標(biāo)的給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，從而激發(fā)大家開(kāi)展節(jié)能降耗的積極性。

4節(jié)能進(jìn)展動(dòng)向

污水處理技術(shù)說(shuō)到將來(lái)的發(fā)展動(dòng)向時(shí)，將來(lái)污水處理要向著強(qiáng)化脫氮除磷、增強(qiáng)污水返回利用和推動(dòng)環(huán)保低排放目標(biāo)進(jìn)展。被稱(chēng)為一項(xiàng)概括性工作的是污水廠(chǎng)的節(jié)能低排放，規(guī)劃到工藝、裝備和其它好多步驟。所以，污水廠(chǎng)的節(jié)能技術(shù)要從工藝規(guī)劃、裝備選型、運(yùn)行管理等步驟每個(gè)步驟開(kāi)始，四處建立節(jié)能認(rèn)識(shí)，連續(xù)開(kāi)采探討節(jié)能新工藝；能耗績(jī)效的治理評(píng)定體系是污水廠(chǎng)要建立的，在實(shí)驗(yàn)中概括節(jié)能經(jīng)歷，同步模仿國(guó)外優(yōu)秀治理經(jīng)歷，污水處理廠(chǎng)的運(yùn)行治理水平才能得到提升，讓污水處理技能從高能耗向低能、高效的目標(biāo)進(jìn)展。

5結(jié)語(yǔ)

一項(xiàng)概括性工作就是污水廠(chǎng)的節(jié)能低排放，牽涉到材料、工藝、裝備、治理、電氣、自動(dòng)化掌控等好多步驟。節(jié)能降耗辦法在污水處理廠(chǎng)執(zhí)行，同步增強(qiáng)治理，能源可以?xún)€省，下降運(yùn)營(yíng)本錢(qián)，從而推動(dòng)污水解決企業(yè)的可繼續(xù)進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)

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